張學(xué)亮 劉海亮

摘 要：在我國(guó)公路事業(yè)建設(shè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展中，汽車(chē)行業(yè)的電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越向汽車(chē)的舒適化和人性化的發(fā)展，在汽車(chē)的電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)中工程量是非常大的，涉及到硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、線束等方面的知識(shí)，隨著汽車(chē)科技的發(fā)展，電子電器系統(tǒng)復(fù)雜性越來(lái)越高，各子系統(tǒng)間的交互影響帶來(lái)安全性和穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)，因此在車(chē)輛開(kāi)發(fā)前期，必須從全局考慮進(jìn)行整車(chē)電子電氣架構(gòu)的總體設(shè)計(jì)。本文將就汽車(chē)電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)分析進(jìn)行討論和分析。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)；電氣；架構(gòu)；設(shè)計(jì)；分析

1 汽車(chē)電氣架構(gòu)問(wèn)題

正是在架構(gòu)設(shè)計(jì)階段，我們能產(chǎn)生最大的影響并獲得最大收益，從設(shè)計(jì)流程的最初階段就協(xié)助客戶為我們創(chuàng)造了提高效率的最佳機(jī)會(huì)。一個(gè)設(shè)計(jì)精良的電子/電氣架構(gòu)能優(yōu)化裝配空間，改善線束布置和走向，整合電子器件和其功能性以降低整體架構(gòu)的復(fù)雜性，并將所有的車(chē)載系統(tǒng)連接在一起，從而打造出效率最高的汽車(chē)中樞神經(jīng)系統(tǒng)。這是一個(gè)整合的系統(tǒng)考慮方案。

汽車(chē)的電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)具有非常重要的意義并且尤為復(fù)雜，這種復(fù)雜將會(huì)造成次優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，所以電子電氣架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)較為困難，這就造成更好的可擴(kuò)展性、堅(jiān)固性以及成本性難以實(shí)現(xiàn)，如何保障電子電氣架構(gòu)的優(yōu)化和體系的質(zhì)量就需要設(shè)計(jì)師不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和努力，設(shè)計(jì)師通過(guò)新的方法實(shí)現(xiàn)電子電氣架構(gòu)中邏輯設(shè)計(jì)流程和物理的科學(xué)連接，從而通過(guò)各個(gè)團(tuán)隊(duì)的有效配合來(lái)實(shí)現(xiàn)電子電氣架構(gòu)各個(gè)部分的電子控件以及線路等內(nèi)容的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

2 汽車(chē)電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)分析

2.1 整車(chē)平臺(tái)化問(wèn)題

汽車(chē)電子電氣架構(gòu)也是一種方法論，通過(guò)技術(shù)方案來(lái)解決整車(chē)平臺(tái)化的問(wèn)題。架構(gòu)開(kāi)發(fā)處于整車(chē)開(kāi)發(fā)前期，屬于整車(chē)開(kāi)發(fā)概念階段，規(guī)劃未來(lái)車(chē)型/平臺(tái)的系統(tǒng)/硬件方案，因此對(duì)于整車(chē)功能的了解是基礎(chǔ)、另外需要對(duì)汽車(chē)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、汽車(chē)電子的軟/硬件技術(shù)要有了解。減輕電子/電氣架構(gòu)的重量能提高車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性，德?tīng)柛５碾娮?電氣架構(gòu)幫助減少汽車(chē)制造中所用的原材料數(shù)量，而且因?yàn)槟承┌b如保護(hù)性外套和外殼通常是可以省去的，這就使得在汽車(chē)使用周期結(jié)束時(shí)，更易于回收可循環(huán)使用的材料。

2.2 車(chē)載總線

車(chē)載總線作為電氣架構(gòu)的核心，是車(chē)輛內(nèi)部的局域網(wǎng)絡(luò)，連接各個(gè)ECU節(jié)點(diǎn)和傳感器。車(chē)輛對(duì)環(huán)境的偵測(cè)以及對(duì)功能的控制操作，都要經(jīng)由總線來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.3 電子電氣架構(gòu)的開(kāi)發(fā)流程

電氣電氣架構(gòu)的開(kāi)發(fā)必須按照一定的流程進(jìn)行，只有按照開(kāi)發(fā)流程才能夠保障電子電氣架構(gòu)體系的質(zhì)量要求，在電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)中，基本流程大致如下，首先是對(duì)車(chē)型市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查和定位，從而有一個(gè)基本的開(kāi)發(fā)目標(biāo)，其次進(jìn)行需求開(kāi)發(fā)和對(duì)標(biāo)分析等工作，通過(guò)輸出方案的設(shè)計(jì)以及架構(gòu)模型的設(shè)計(jì)來(lái)確定電氣架構(gòu)體系設(shè)計(jì)的內(nèi)容，通過(guò)這些步驟我們可以看到在汽車(chē)電子電氣架構(gòu)開(kāi)發(fā)工作中，涉及到相當(dāng)多的內(nèi)容和不同的工作領(lǐng)域，其中包括了網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計(jì)、拓?fù)?、線束等，不同的技術(shù)工種和部門(mén)都有不同的分工，這種情況下就需要各個(gè)部門(mén)之間的協(xié)調(diào)和完善，通過(guò)有效的配合和溝通來(lái)實(shí)現(xiàn)和諧的設(shè)計(jì)需求，除此之外還要對(duì)方案和架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，從而確定最優(yōu)方案，首先根據(jù)客戶的需求以及相關(guān)法規(guī)的規(guī)定來(lái)進(jìn)行整理和確定，從而保障整體的功能需求，其次根據(jù)不同車(chē)型的要求和其他車(chē)型的信息參考來(lái)確定車(chē)型的需求，根據(jù)是改型項(xiàng)目或者是全新車(chē)型項(xiàng)目的區(qū)別來(lái)進(jìn)行，第三要根據(jù)法規(guī)的要求和客戶的要求來(lái)指定技術(shù)的需求文檔，通過(guò)文字化的表述方式來(lái)指定相關(guān)表格或者DOORS文件。通過(guò)以上工作之后就出現(xiàn)一個(gè)基本的架構(gòu)體系內(nèi)容，接下來(lái)就要進(jìn)行評(píng)判評(píng)估工作，在評(píng)判工作中的評(píng)判準(zhǔn)則是由公司的相關(guān)工作人員和專家共同指定的，在評(píng)估評(píng)判工作中需要注意的是各方面影響因素的綜合考慮，并且對(duì)影響因素的權(quán)重進(jìn)行分析，評(píng)估優(yōu)化之后就要進(jìn)行建模工作，電子電氣架構(gòu)建模工作是整個(gè)工作的中心內(nèi)容，建模之后還要繼續(xù)根據(jù)相關(guān)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估和比較。通常在電子電氣架構(gòu)模型的設(shè)計(jì)工作中需要對(duì)以下幾個(gè)方面著重注意，首先是功能的需求，這是整個(gè)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和基本內(nèi)容，其次就是邏輯功能的定義，通過(guò)邏輯功能的定義來(lái)實(shí)現(xiàn)電子電氣架構(gòu)的邏輯功能生產(chǎn)，第三是硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，在汽車(chē)電氣架構(gòu)中，硬件系統(tǒng)包括了原理層、部件層及網(wǎng)絡(luò)層三個(gè)點(diǎn)。部件層可以準(zhǔn)確地描述部件外接口與內(nèi)部構(gòu)成的基木信息。而網(wǎng)絡(luò)層則可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)零部件之間的邏輯連接形式進(jìn)行合理地描述，像地線連接、總線連接等等。而原理層是對(duì)邏輯連接的具體情祝進(jìn)行深入描述，并能夠根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)整相應(yīng)的設(shè)計(jì)需求，主要有具體的導(dǎo)線類(lèi)型、連接電纜的方式等等。第四是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖層的設(shè)計(jì)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖層可以準(zhǔn)確描述汽車(chē)中電子電氣系統(tǒng)零部件的分布情況，在同級(jí)中率先引入ACC全車(chē)速自適應(yīng)巡航、LCA變道輔助、LDW車(chē)道偏移預(yù)警、CIB防撞自動(dòng)剎車(chē)等智慧安全功能。在此基礎(chǔ)上，全新一代君越新增PD行人識(shí)別、LKA車(chē)道保持系統(tǒng)、FDI前車(chē)距離提示、HBA遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制以及APA自動(dòng)泊車(chē)等新功能。其中，PD行人識(shí)別功能是別克首次引入，能夠與HUD平視顯示系統(tǒng)和CMB碰撞緩解等功能聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周遭環(huán)境。當(dāng)與行人有碰撞的高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)給駕駛員以警告。如果駕駛員對(duì)報(bào)警沒(méi)有反應(yīng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)剎車(chē)以避免碰撞或者減輕碰撞造成的傷害。

2.4 車(chē)載系統(tǒng)的加強(qiáng)

在強(qiáng)大的電氣架構(gòu)的支持下，汽車(chē)新一代智慧互聯(lián)系統(tǒng)也得到全面升級(jí)。其不僅能夠兼容AppleCarPlay和百度CarLife兩大主流車(chē)載系統(tǒng)，更率先通過(guò)車(chē)輛原裝集成內(nèi)置系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)連接，允許更多兼容設(shè)備同時(shí)上網(wǎng)，以便捷、人性化的操作系統(tǒng)，為消費(fèi)者暢享車(chē)內(nèi)移動(dòng)互聯(lián)生活提供了可靠保障。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，汽車(chē)電氣架構(gòu)的支持是整個(gè)汽車(chē)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，在汽車(chē)電氣架構(gòu)的支持下，汽車(chē)設(shè)計(jì)向著智慧智能的方向不斷發(fā)展，大大提高了使用舒適效果和便利性。

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